技術領域

本發明涉及重氧水，尤其涉及一種使重氧水中氫正?；姆椒ā?/p>

背景技術

重氧水是重氧同位素的氫化物，具有與普通水相同的物理、化學性質，但由于重氧元素可以作為示蹤元素，使得重氧水作為一種示蹤劑而被廣泛應用于核醫學顯像、生物醫藥、環境監測、生命科學等領域。

目前，重氧水在核醫學診斷領域應用最為廣泛，它是正電子發射計算機斷層顯像(Positron?Emission?Computed?Tomography，PET)技術必需的正電子顯像藥物¹⁸F-FDG主要的制備原料，而該藥物是利用醫用回旋加速器轟擊氧-18原料獲得氟-18離子，通過與非放射性原料經過親核取代反應制得的。

由于重氧水產品在國內還是一種新產品，僅有上海化工研究院的重氧水生產技術的發明專利，而本發明也是針對上?；ぱ芯吭核a的重氧水進行的。

目前，重氧水的生產方法是水精餾法，此種方法在富集重氧元素的同時，重氫元素也得到富集，甚至比重氧富集的效率更高，所以生產出的重氧水其實是重氧重氫水，即雙標水。而重氫元素是常用的減速劑，對在加速器中生產¹⁸F-FDG起到負面作用，使產品產率大大降低，甚至無法獲得合格的產品。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種工藝合理、有效保持重氧豐度的使重氧水中氫正?；姆椒?。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種使重氧水中氫正常化的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)電解：在電解裝置中將重氧重氫水電解成重氫氣體與重氧氣體，去除重氫氣體，重氧氣體經分離、冷卻、干燥、催化提純后收集于緩沖瓶內，得到高純度重氧氣體；

(2)催化化合：控制高純度重氧氣體與高純度氫氣的流量，二者經催化化合、冷卻后得到氫正?；闹匮跛?；

所述的電解、催化化合均在密閉條件下進行。

所述的步驟(1)具體包括：所述的電解裝置包括原料儲罐、電解池、壓力控制裝置、重氧氣路、重氫氣路，電解速率由重氫氣路壓力進行控制，電解產生的重氫氣體經汽液分離器和冷阱冷卻處理后收集于重氫緩沖瓶內，電解產生的重氧氣體經汽液分離器分離、冷阱冷卻、干燥管干燥、純化管催化提純等處理后收集于重氧緩沖瓶。

所述的步驟(2)具體包括：所述的催化化合過程是在高純度氫氣極大過量并在催化反應系統內形成循環的情況下，將步驟(1)收集于重氧緩沖瓶內的高純度重氧氣體經氣泵輸送、流量計控制流量，緩慢通入催化反應管，反應生成氫正?；闹匮跛浝溱謇鋮s后，收集于產品集液器內。

所述的冷阱的溫度為-10℃～5℃。

所述的干燥管選自變色硅膠干燥管、氯化鈣干燥管、分子篩干燥管中的一種或幾種。

所述的純化管的直徑范圍是10mm～50mm、長徑比范圍是4∶1～20∶1，所述的純化管內裝滿催化劑，該催化劑選自鉑金絲網或鈀觸媒中的一種或幾種。

所述的高純度氫氣為鋼瓶裝高純度氫氣，純度為99.99％。

所述的高純度氫氣的流量范圍為100L/h～500L/h，所述的重氧氣體的流量范圍為50ml/min～200ml/min。

所述的催化反應管的直徑范圍是10mm～50mm、長徑比范圍是10∶1～50∶1，所述的催化反應管內裝滿催化劑，所述的催化劑選自鉑金絲網或鈀觸媒中的一種或幾種。

所述的氫正常化的重氧水的重氧豐度范圍是9.0％～99.9％。

本發明將水精餾法生產出的重氧水電解生成重氧氣體和重氫氣體，并將重氧氣體通過冷阱、干燥、催化提純等方法純化，收集于緩沖瓶內，然后，將此高純重氧氣體與鋼瓶裝高純氫氣通過氣泵與流量計控制通過催化反應管，經冷阱冷卻后獲得氫正?；闹匮跛?。

本發明所采用的方法可以有效的去除工業產重氧水中的重氫元素，同時由于整個處理過程是在密閉條件下進行，且除高純氫氣外沒有引入其他物質，所以能夠有效避免重氧豐度的降低，保證產品質量。重氧氣路與重氫氣路均采用低溫冷阱冷卻處理，可以有效防止原料的跑損。重氧氣路經過干燥、催化純化等處理，可以保證獲得純度達到99.99％的重氧氣體。

由于氫氣在氧氣中的爆炸極限是4％～94％，所以化合過程采取氫氣極大過量，通過流量計控制其流量在100L/h～500L/h，并在催化系統內形成循環，重氧氣體流量在50ml/min～200ml/min。為了保證通入催化系統的重氧氣體能夠充分反應生成重氧水，催化劑的用量至關重要，本發明的催化反應管的直徑范圍是10mm～50mm，長徑比范圍是10∶1～50∶1。